一種加壓凈水裝置及其凈水方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于污染水除雜凈化裝置技術領域，具體設及一種加壓凈水裝置及其凈水 方法。
【背景技術】
[0002] 水資源的循環利用是指各種工業和生活廢水經過處理后重新達到滿足非飲用水， 甚至飲用用水的要求，達到變廢為寶的目的。現有工業、農業或生活污染水中含有各種懸浮 物、離子等，因此在循環重復利用前需要使用各種方法將水中的懸浮物、離子等清除掉，實 現污染水的凈化后，才能進行重復利用。
[0003] 現有凈水手段中多使用篩、膜等的方法對污水進行過濾和滲透，然而采用篩、膜的 方法必然會出現篩、膜堵塞的問題，因此有必要甩掉傳統的篩、膜等過濾方法建立新的凈水 概念。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種不使用傳統篩、膜進行過濾除雜即可實現污染水凈化 的加壓凈水裝置。
[0005] 本發明還提供了一種使用上述加壓凈水裝置采用加壓法實現污染水凈化的凈水 方法。
[0006] 為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：
[0007] 一種加壓凈水裝置，包括設置在支架上的加壓管、分配站、收集器、壓力容器和壓 縮機，所述分配站和所述收集器分別設置在所述加壓管的頂端和底端，并與所述加壓管形 成連通，在所述出水管與所述收集器之間設置有第二球閥，在所述收集器的底部設置有排 污閥。
[0008] 其中，所述加壓管為耐壓玻璃加壓管，既滿足加壓凈水的抗壓要求，也便于觀察加 壓管內污染水凈化過程中的現象變化。
[0009] 在所述加壓管和所述收集器之間還設置有T形出水管，所述T形出水管包括用于 與所述加壓管底端及所述收集器上端連通的豎管和與所述豎管垂直并形成連通的橫管，在 所述出水管橫管的出水端端口處設置有第一球閥。
[0010] 所述分配站包括四通接頭W及分別與所述四通接頭連通的第一壓力表、進氣閥和 進液閥，在所述進液閥上設有用于連通所述進液閥和盛裝待處理污水的容器的進液管。
[0011] 在所述四通接頭與所述進氣閥之間的連通管路上還設有與外界連通的放氣管，在 所述放氣管管口處設置有放氣栓。所述放氣栓用于在實驗結束后放出加壓管中的氣體，W 使凈化處理后的水從出水管放出。
[0012] 在所述加壓管的上端面、所述加壓管下端面與所述出水管上端面之間均設置有密 封圈，保證加壓管在加壓凈水過程中保持全程氣密性良好。
[0013] 所述壓力容器頂端設置有=通閥口，所述壓縮機和所述進氣閥分別通過排氣管和 充氣管連接至所述=通閥口上并與所述壓力容器形成連通。該=通閥口用于控制自壓縮機 向壓力容器的進氣量。
[0014] 在所述壓縮機的空氣進氣口處設有空氣過濾器，對空氣中的灰塵等微粒進行過 濾，防止灰塵等微粒隨空氣進入加壓管中。
[0015] 在所述壓力容器的側壁上還設置有與所述壓力容器連通=通接頭，在所述=通接 頭的另外兩個端口處分別設置有第二壓力表和安全閥。其中，第二壓力表用于監測壓力容 器中的氣壓，當第二壓力表顯示氣壓過高時，通過旋轉安全閥閥口放氣，使壓力容器內的氣 壓維持在安全壓力值范圍內。
[0016] 所述支架包括下座、上座、四根支撐桿、=根加壓管支架和兩個容器支架，其中：所 述上座設置并套裝在所述加壓管與所述分配站的連接處，所述下座設置并套裝在所述加壓 管與所述出水管、所述出水管與所述收集器的連接處，四根所述支撐桿分別沿所述加壓管 圓周方向均勻設置且四根所述支撐桿上、下兩端分別固定在所述上座和所述下座上，在所 述加壓管和所述上座之間設置有上導套，在所述加壓管和所述出水管的連接處且位于所述 下座與所述加壓管和所述出水管之間設置有下導套；所述加壓管支架為L形支架，=個所 述L形支架的上端均勻設置并固定在所述下座底面上、下端固定在工作平臺上，且所述加 壓管支架的長度與所述收集器的長度相適應；所述壓力容器和所述壓縮機通過所述容器支 架固定在同一工作平臺上。
[0017] 該加壓凈水裝置去除了傳統凈水裝置的篩、膜等對污水進行過濾和滲透的部件， 而是采用對污水進行加壓的方法達到凈水效果。
[0018] 具體來說，通過給含有沉淀、懸浮物的污水進行加壓，使水體受到壓縮變小，其中 的懸浮物等同樣也受到壓縮，壓力來自上方指向下方，其本身的重力也指向下方，因此懸浮 物等所受合力方向向下，使懸浮物等下沉，聚集到收集器中，完成水與懸浮物等的分離。此 夕F，可想而知當懸浮物的比重越大時，下沉速度越快，而當懸浮物的比重較小時，下沉速度 較慢，此時可W通過調整壓力來增加其下沉速度。
[0019] 對于含有溶解物離子的水來說，W自來水為例，一般來說分子間的吸引力和排斥 力達到平衡時的距離大約為3~5埃，若設想水分子為球形，并都W此距離緊密相靠，則兩 個水分子中屯、之間的距離約為2. 76埃，據此推算，水的比重將達到1. 84,但實際上，水和冰 的比重分別為1. 0和0. 92 ;可見，在水和冰的結構內各分子之間存在大量的空隙，可容納各 種離子。因此，當使用上述裝置給自來水加壓進行凈水處理時，水分子之間、水分子與陰/ 陽離子之間距離縮小直至產生排斥力，該排斥力與離子自身的重力形成一個方向向下的合 力，使陰/陽離子逐漸沉積到收集器中，完成純凈水與陰/陽離子的分離。
[0020] 一種使用所述加壓凈水裝置的凈水方法，包括W下具體步驟：
[0021] S1、將加壓凈水裝置的各部件連接安裝并保證裝置W及各閥口的密封性能良好， 關閉該裝置的所有閥口；
[0022] S2、開始工作時，保持壓縮機與壓力容器為連通狀態，接通壓縮機，電源使壓縮機 開始工作，不斷向壓力容器中輸入空氣并儲存在壓力容器中，當與壓力容器連接的第二壓 力表顯示壓力值大于加壓管所需壓力值時，轉動=通閥口使充氣管與壓力容器為連通狀 態；
[0023] S3、打開進液閥和第二球閥，使待處理污水進入加壓管中直至待處理污水在加壓 管中的高度為加壓管總長度的7/8~8/9,關閉進液閥；
[0024] S4、打開進氣閥并保持進氣閥與壓力容器為連通狀態，壓力容器中存儲的空氣通 過充氣管向加壓管中輸送，當第一壓力表顯示的壓力值升至預設壓力值P時，關閉進氣閥； 其中，所述預設壓力值P為1《P< 16kg/cm2;
[00巧]S5、加壓管中氣體壓力值保持為P并靜置一段時間，
[00%] 當加壓管中污水為無色透明狀態時，則污水中的沉淀、懸浮物和膠體已全部沉積 至收集器中；
[0027] 當加壓管中污水為無色透明狀態時且加壓管中經處理后的水的電阻值經測定接 近無限大時，則污水中的沉淀、懸浮物、膠體和離子已全部沉積至收集器中，其中，污水的氣 體受壓后從水中逸出；
[0028] S6、污水處理完成后，關閉第二球閥，打開放氣栓將加壓管中的氣體排出后，打開 第一球閥將凈化后的水從出水管中放出。
[0029] 上述步驟S5可W根據對污水的處理需求確定污水處理的程度，對于大部分的工 業廢水進行處理時只需要將工業廢水中沉淀、懸浮物、膠體等進行分離后即可滿足循環利 用的要求，因此對于該類污水的處理只需除去污水中的沉淀、懸浮物和膠體即可滿足處理 要求；而對于高精度實驗儀器使用的超純水、醫用水、甚至鍋爐用水及飲用水等，對水的凈 化要求很高，則可W通過調節壓力值P和加壓靜置時間來進一步分離水中的陰、陽離子W 獲得更純凈的水。
[0030] 若步驟S5中加壓凈化后水的電阻值未滿足處理要求，即可關閉第一球閥，打開第 二球閥，通過延長靜置時間或通過充氣管向加壓管中充入更多空氣W得到純凈水，甚至超 純凈化水。其中，當通過T形出水管放水時，應保持收集器上方的第二球閥處于關閉狀態， 否則收集器內的沉淀、懸浮物等會因內部壓力變化而上浮至壓力管中，導致凈水操作失敗。
[0031] 與現有凈水技術相比，該加壓凈水裝置結構簡單、合理，不使用篩、膜一類的介質 即可實現凈化水質的要求；其中該加壓凈水裝置的加壓壓力值P為1《P< 16kg/cm2,屬于 低壓容器，符合《國家勞動總局壓力容器安全監察規程》附件一中《壓力容器的壓力等級和 種類的劃分》的規定，同時，通過調節加壓管的體積和壓力即可達到產水的高效率并降低凈 水成本，即具有安全、高效、